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Reduction of Alkenes: Asymmetric Catalytic Hydrogenation02:17

Reduction of Alkenes: Asymmetric Catalytic Hydrogenation

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Catalytic hydrogenation of alkenes is a transition-metal catalyzed reduction of the double bond using molecular hydrogen to give alkanes. The mode of hydrogen addition follows syn stereochemistry.
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
3.6K
Catalysis02:50

Catalysis

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The presence of a catalyst affects the rate of a chemical reaction. A catalyst is a substance that can increase the reaction rate without being consumed during the process. A basic comprehension of a catalysts’ role during chemical reactions can be understood from the concept of reaction mechanisms and energy diagrams.
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Diseño de electrocatalizador de la evolución del hidrógeno: convertir el oro inerte en catalizador activo mediante

Yingwei Li1, Site Li1, Anantha V Nagarajan2

  • 1Department of Chemistry, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Pennsylvania 15213, United States.

Journal of the American Chemical Society
|July 16, 2021
PubMed
Resumen

Desarrollamos un nuevo nanocúmulo de oro-plata protegido por tiolato (Au36Ag2(SR) 18) que cataliza eficientemente la reacción de evolución del hidrógeno (HER). Este nanocúmulo muestra una mayor actividad debido a su estructura única y baja cobertura de ligandos, ofreciendo una estrategia prometedora para la energía renovable.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • Nanotecnología
  • La electroquímica

Sus antecedentes:

  • El oro cristalino (Au) y la plata (Ag) son catalizadores ineficientes para la reacción de evolución del hidrógeno (HER).
  • Los ligandos en las nanopartículas coloidales a menudo impiden la actividad catalítica.

Objetivo del estudio:

  • Informar sobre un nuevo nanoaglomerado de Au36Ag2(SR) 18 protegido por tiolato para una catálisis eficiente de HER.
  • Investigar la relación estructura-actividad en una serie de nanocúmulos Au.

Principales métodos:

  • Síntesis de los nanocúmulos Au36Ag2(SR) 18 protegidos por el tiolato.
  • Pruebas electrocatalíticas para HER.
  • Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

  • Au36Ag2(SR) 18 exhibe una alta actividad de HER en potenciales excesivos más bajos.
  • Su actividad es significativamente mayor que la de los nanocúmulos Au25(SR)18- y Au38(SR) 24.
  • Los cálculos de DFT indican una menor energía de enlace de hidrógeno y una mayor afinidad de electrones para Au36Ag2(SR) 18.

Conclusiones:

  • La eficiencia del nano racimo Au36Ag2(SR) 18 se debe a la baja cobertura de ligandos, a los átomos Au de baja coordinación y a los orbitales superatómicos sin llenar.
  • Este trabajo presenta una estrategia para crear catalizadores activos a partir de metales inertes utilizando nanocúmulos atómicamente precisos con estructuras controladas.